Retrouver les structures de Lewis à partir des fonctions d'onde

La difficulté pour interpréter les résultats issus de la mécanique quantique est toujours un souci pour les chimistes. Plusieurs méthodes ont été proposées pour extraire, à partir de fonctions d'onde, des images permettant au chimiste de mieux comprendre la structure électronique et les propriétés des molécules et des cristaux. C'est dans cette famille des méthodes interprétatives que rentre la méthode MPD développée au cours de cette thèse, qui consiste à chercher des domaines de l'espace pour lesquels la probabilité de trouver un nombre donné d'électrons est maximale. Cette recherche est un problème d'optimisation, qui exige le développement d'algorithmes d'optimisations adaptés. Dans un premiers temps un algorithme simple d'optimisation discrète a été utilisé. Cet algorithme ne s'est pas avéré suffisamment efficace. Un nouvel algorithme, basé sur la définition d'une direction de montée, a alors été implémenté, se montrant beaucoup plus efficace et précis. Le programme écrit a permis d'explorer les potentialités interprétatives de la méthode MPD dans un certain nombre de systèmes modèles, pour des fonctions de type Hartree-Fock. La méthode MPD a fourni des résultats satisfaisants dans la recherche de domaines associés à des liaisons covalentes et aux paires libres des atomes, et a permis de trancher entre les deux principales images proposées pour la liaison à trois électrons. Quelques limites de la méthode et des questions ouvertes ont été mises en évidence lors des applications, et discutées, notamment les questions de multiplicité de solutions et de la répartition de l'espace entre ces solutions.PARIS-BIUSJ-Physique recherche (751052113) / SudocSudocFranceF